基于双激光幕的弹丸初速测量系统研究

弹丸初速的标称值与实际值存在着差异,此误差影响火炮的射击精度,因此有必要对弹丸的实际初速进行测定。基于双激光幕区截原理的弹丸初速测量系统,采用激光测距机和光栅尺进行距离的测量和标定,选用ARM和CPLD对测速过程进行全过程记录采集,通过平均测速法计算得到弹丸初速,对系统的测量误差进行了分析,系统样机经过实弹射击试验得到某口径弹丸的试验数据。对系统的误差分析及实弹射击证明,双激光幕测速系统在弹丸初速测量的精度和可靠性等方面有了显著的提高,可较好地进行初速的校准测量。     

连续波雷达精度对初速试验估计的影响

炮口初速本质上是一个随机变量,需要射击一定数量的弹丸才能确定置信区间及置信度,连续波雷达作为测量初速的重要设备,其精度影响初速试验估计的用弹数量,文中对初速测量进行参数估计,计算初速置信区间及其置信度,并考虑雷达测速误差对初速估计的影响,讨论射弹数量与雷达精度的关系,以期选择最少的用弹量准确考核被试弹药性能,降低试验成本,提高试验效率。     

炮口初速测量技术

利用线圈靶测速原理,采用激光CCD位移传感器对炮身后座位移进行测量。通过对测量结果的分析,得出火炮后座位移引起的误差是影响线圈靶测速误差的主要原因。根据所测炮身后座的数据,采用炮口测速修正系统对炮口初速进行修正。通过对实验数据进行分析,证明了该修正方法的正确性和可行性。     

基于计转数炮口初速的数理统计外推法

针对直线外推法反推的虚拟初速与雷达测得炮口初速存在系统误差且需要对这一误差进行补偿的问题,提出一种基于计转数炮口初速的数理统计外推法。该方法基于大量试验结果进行数理统计,得出空炸炸点精度最高的引信测速应增加的百分比,从而将引信测得初速反推到炮口初速,通过修正引信空炸时间使空炸炸点精度提高。实验验证结果表明,基于计转数炮口初速的数理统计外推法在炸点偏差和炸点的密集度方面都比一般采用的直线外推法精度更高,提高了引信的定距空炸精度,验证了所提方法的有效性。     

弹丸测速装定技术

弹丸测速装定技术包括测定弹丸出口实际初速及向弹丸装定修正信息等.初速时测技术可通过炮口线圈测速、外推法、弹载传感器及地磁计转数法实现.信息装定技术则包含发射前电磁感应装定、发射中感应装定及发射后遥控装定.     

弹丸炮口被动测速方法的研究

通过对现有炮口测速系统与引信装定系统互联影响进行分析,提出了一种适用于高初速小口径弹丸上的炮口测速方法,对其存在问题及实用前景进行了探讨,并给出了解决问题的途径．     

炮口测速装置测速误差合格判别方法探讨

在科研和生产过程中,炮口测速装置要在弹道炮和战斗炮上进行初速标定和测速误差检测,两个平台上初速标定系数的一致性问题、测速误差合格判断问题、合理的检测样本大小问题,应用概率论和数理统计理论及方法、语言去解释和处理。从炮口测速装置的工作原理出发,分析了影响测速误差的主要因素,确定了初速标定系数一致性判别准则和测速误差合格判别准则,在给定置信水平条件下,确定合理的检测样本大小,分析方法和思路对火炮其他试验(如初速检测、立靶密集度试验、弹药运输前后弹道一致性试验等)数据处理、指标合格判定具有借鉴作用。     

空炸引信定距误差分类及修正策略

小口径弹药所配空炸引信的定距精度受多种因素的影响,对这些因素进行了分类并分别采用相应的策略进行修正,提高了引信定距的精度.利用短时傅立叶变换对弹道弹丸旋转信号进行时频分析,分解出不同的误差因素类型.提出了相应3类误差修正的策略,描述了炮口初速误差修正的计时-计速复合体制和计时-计转数复合体制.通过试验,验证了误差分类的正确性,所得结论能为引信设计提供参考.     

电子时间引信定距修正方法误差分析

为了实现自测速空炸引信的精确定距空炸,分析反比例修正、平均速度修正和一次函数修正3种常用自测速修正方法的修正误差。根据建立的弹丸弹道模型,利用MATLAB软件得到在不同初速条件下不同射程的飞行时间,并利用弹道解算结果与修正方法计算结果进行比较。仿真结果表明,反比例修正方法的误差最小,平均速度修正方法的误差最大,一次函数修正法的误差与射程基本呈线性关系。通过靶场试验,得到一次函数修正方法满足600 m定距误差小于8 m的精度要求。     

基于遗传算法优化LSSVM的初速预测

利用两台初速雷达测试弹丸炮口初速的试验中,当一台雷达的数据出现缺失时,通过建模预测出缺失的数据成为一项必要的工作。预测初速主要采用GM(1,1)模型,但是该模型并不完全适合预测初速,所以预测精度不理想。通过深入分析两台雷达之间的关联性,选择把两台雷达的数据进行融合,同时根据弹丸初速自身的特征,选择建立遗传算法优化LSSVM对缺失的数据进行预测。实验验证时,选择ARIMA模型、GM(1,1)模型、支持向量回归机、BP神经网络作为对比模型,两次验证的结果表明,遗传算法优化LSSVM的预测精度最高,误差远小于1‰,达到了初速雷达测试弹丸初速的误差标准,是预测弹丸初速的最佳模型。     

弹丸初速膛口激光实时测量系统研究

了利用激光与光纤技术的弹丸初速膛口实时测量系统；创造性地设计了安装于炮口的光强度调制器；研究了能克服火药气体的光学污染和炮口各元件耐高温、高太及抗强冲击等关键技术问题，得到了有价值的实验数据，为系统的工程化打下了良好的基础。     

某型舰炮增加射程可行性分析

火炮射程是舰炮武器系统的重要战术性能指标,提高火炮射程可以有效提高舰炮的作战性能。在对某舰炮武器系统结构不做大的改动条件下,通过对比、分析与计算提出了通过提高弹丸初速来增加火炮射程的技术途径。分析了提高弹丸初速对火炮结构的影响,并提出了相应的解决方案。通过分析弹丸初速提高后对炮口动能和反后坐装置的影响,对弹丸初速提高后火炮结构的适应性进行了分析。分析结果可为该型舰炮的改造和设计研究提供参考。     

炮口速度误差修正系数的理论推导与应用

为对炮口速度进行实时预测,提出了炮口速度误差修正系数理论推导方法.基于拉格朗日假定的内弹道模型,从炮口速度的解析解出发,通过理论推导,给出了影响炮口速度参量敏感系数的理论表达式和综合表达式.以某130 mm和100 mm火炮为例,计算了装药量、药温、弹丸质量和药室容积对炮口速度误差的修正系数,所得理论计算值与靶场试验值吻合较好.所提出的关于炮口速度的修正方法,包括模型选择、敏感参量的确定及其推导的公式,时炮口速度的实时预测具有理论意义和实用价值.     

含动边界的膛口流场数值模拟

膛口流场是一种非定常、多相并带有强激波间断和剧烈化学反应的复杂流场.采用基于局部网格重构法的非结构动网格技术处理弹丸运动造成的网格变化,给出一系列按时间顺序排列的膛口流场数值计算结果,描述了复杂的膛口流场形成发展过程,实现了含运动弹丸的膛口流场的数值模拟.结果表明,在弹丸射出初期弹丸在影响膛口流场的同时,也受膛口流场的影响,速度增加,弹丸穿出冲击波后,出现弹头激波,速度减小.计算结果与实验结果相符合,表明数值计算方法是合理可行的.     

基于人工神经网络的铣削加工变形预测模型

针对零件铣削加工变形难以在线检测的难点,提出了一种基于神经网络的加工变形在线预测方法,通过正交试验方法设计试验方案,进行了不同铣削参数条件下的铣削试验,以试验数据为训练样本建立了基于BP神经网络的铣削加工变形与铣削参数关系的预测模型。通过生产试验验证,此模型在样本参数覆盖范围内的模型精度可达99.56%、在覆盖范围外的模型精度高于95.47%,说明该神经模型能定量的反映出铣削参数与加工变形之间的关系。     

釆用测量距离方向法试射时距离误差的新校正方法

新型舰炮武器系统在装备测速雷达后能精确校正初速误差。为了有效提高新系统在校正距离误差时的精度，通过误差分析、仿真计算，提出了舰炮校正距离误差的新方法。新方法对装备设计及作战使用具有很大的参考价值。     

某型火炮弹丸质量偏心对弹丸起始扰动的影响分析

针对大口径火炮定型试验中出现密集度超差的问题,分析了影响弹丸起始扰动的重要参数,重点研究了弹丸质量偏心对火炮射击精度的影响.建立了基于接触理论的弹丸与身管耦合动力学仿真模型,并对弹丸质量偏心位移、速度和角速度引起的扰动进行了数值仿真.结果表明:弹丸质量偏心偏离炮膛轴线是造成炮口扰动的重要因素,建议在大口径火炮定型试验中严格控制弹丸质量偏心.     

基于发射装药技术提高穿甲弹初速研究

针对目前现役坦克炮配备的穿甲弹难以击穿未来主战坦克装甲的现实,从大口径火炮发射装药角度,研究分析了采用高能发射药、提高装填密度、设计合理的发射药几何形状、采用温度补偿技术、探索随行装药技术、研究相适应的点传火方式等提高穿甲弹初速的有效途径。